Готовый перевод String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Table of Contents / Оглавление

Оглавление

Введение

О книге

Допущения, использованные в книге

Что вы не прочитаете

Дурацкие предположения

Как эта книга организована

Часть 1: Введение в Теорию Струн

Часть 2: Физики, которые построили Теорию Струн

Часть 3: Построение Теории Струн: Теория Всего

Часть 4: Невидимый Космос: Теория струн на границах знания

Часть 5: Что говорят другие парни: Критика и альтернативы

Часть 6: Часть Десятки

Иконки, используемые в этой книге

Куда отсюда податься

Часть 1: Вступление в Теорию Струн

Глава 1. Так что же такое теория струн?

Теория струн: Наблюдая, что вибрирующие струны могут рассказать нам о вселенной

Пользуясь крошечными и огромными понятиями, чтобы создать теорию всего....

Быстрый взгляд на место теории струн

Представление основных элементов теории струн

Струны и браны

Квантовая гравитация

Объединение сил

Суперсимметрия

Дополнительные измерения

Понимание цели Теории Струн

Объяснение материи и массы

Определение пространства и времени

Квантование гравитации

Объединение сил

Оценивая удивительные теории (и спорные) Последствия

Перспектива возможных теорий

Параллельные вселенные

Червоточины

Вселенная как голограмма

Путешествие во времени

Большой взрыв

Конец вселенной

Почему теория струн так важна?

Глава 2. Физика, на которой построена Теория Струн

Понимание двух философских школ гравитации

Закон тяготения Ньютона: Гравитация как сила

Закон тяготения Эйнштейна: Гравитация как геометрия

Определение материи: Физической и Энергетической

Классический просмотр материи: порции вещества

Просмотр материи в квантовом масштабе: Порции энергии

Осознание фундаментальных сил в природе

Электромагнетизм: сверхскоростные энергетические волны

Ядерные силы: Как мощные силы объединяются, а слабые силы льют слезы в отдалении

Бесконечность: Почему Эйнштейн и кванты не ладят

Сингулярность: Изгиб гравитации к точке разрушения

Квантовые колебания: Пространство-время под квантовым микроскопом

Единство сил

Неудавшиеся поиски Эйнштейна, чтобы объяснить все

Частица силы тяжести: Гравитон

Роль суперсимметрии в квантовой гравитации

Глава 3: Достижения и неудачи теории струн

Празднование успехов теории струн

Предположение гравитации исходя из струн

Объяснение, что происходит с черной дырой (отчасти)

Объяснение квантовой теории поля теорией струн

Теория струн возвращается как Джон Траволта

Суть самой популярной теории в оптимальном варианте

Рассматривая неудачи теории струн

Вселенной не хватает частиц

Темная энергия: Открытие теории струн должно быть предсказано

Откуда же взялись все эти "фундаментальные" теории?

Взгляд в будущее теории струн

Теоретические осложнения: Можем ли мы понять теорию струн?

Экспериментальные осложнения: Можем ли мы доказать теорию струн?

Физика, на которой построена теория струн..

Глава 4: Введение теории струн в контекст: понимание метода науки

Изучение практики науки

Миф научного метода

Необходимость экспериментальной фальсифицируемости

Основы теории математики

Правило простоты

Роль объективности в науке

Причины изменения научных взглядов

Старое становится снова новым: Наука как революция

Комбинирование сил: Наука как объединение

Что произойдет, когда вы нарушите это? Наука как симметрия

Глава 5: Что вы должны знать о классической физике

Сумасшедшая маленькая вещь, называемая физикой

Нешуточный вопрос: из чего мы сделаны

Добавьте немного энергии: Почему вещи происходят

Симметрия: Почему некоторые законы были сделаны, чтобы их нарушать

Встряхнуть все: Волны и Вибрации

Поймать волну

Получение некоторых хороших вибраций

Революция Ньютона: Как зарождалась физика

Сила, масса, и ускорение: помещение объектов в движение

Гравитация: Великое открытие

Оптика: Проливание света на свойства света

Исчисление и математика: Повышение научного понимания

Силы света: Электричество и Магнетизм

Свет как волна: эфирная теория

Невидимые линии сил: Электрические и магнитные поля

Уравнения Максвелла свели все вместе: Электромагнитные волны

Два темных пятна и рождение современной физики

Глава 6: Реконструкция пространства и времени: теория относительности Эйнштейна

Какие волны световые? В поисках эфира

Не эфир? Нет проблем: Представление специальной теории относительности

Объединение пространства и времени

Объединение массы и энергии

Изменение курса: Представление общей теории относительности

Гравитация как ускорение

Гравитация как геометрия

Тестирование общей теории относительности

Применение работ Эйнштейна к тайнам Вселенной

Теория Калюца-Кляйна — предшественник теории струн

Глава 7: Повторение основ квантовой теории

Отпирание Первого Кванта: Рождение Квантовой Физики

Забава с фотонами: Нобелевская идея света Эйнштейна

Волны и частицы живут вместе

Свет как волна: Эксперимент двойной щели

Частица как волна: Гипотеза де Брольи

Спасение квантовой физики: квантовая функция волны

Почему мы не можем измерить все это: Принцип Неопределенности

Мертвые коты, живые коты, и Вероятность в квантовой физике

Кто-нибудь знает, в каком состоянии квантовая теория?

Взаимодействия преобразовывают квантовые системы: Копенгагенская интерпретация

Если нет никого, чтобы увидеть это, существует ли Вселенная? Объединенный человеческий принцип

Все возможности выбора места: Интерпретация многих миров

Каковы разногласия? Последовательность историй

Поиск более фундаментальных данных: Скрытая интерпретация переменных

Квантовые единицы природы — единицы Планка

Глава 8: Стандартная модель физики элементарных частиц

Атомы, атомы, всюду атомы: Представление атомистической теории

Выстрелами открыв Атомный Капот увидеть внутренности

Обнаружение электрона

Ядро - нечто в середине

Наблюдая за танцем внутри атома

Квантовая картинка фотона: Квантовая Электродинамика

Закорючки Доктора Фейнмана объясняют, как частицы обмениваются информацией

Обнаружение другого вида материи: Антиматерия

Иногда частицы только виртуальные

Порывшись в ядре: Квантовая Хромодинамика

Части, из которых состоит ядро: Нуклеоны

Части, из которых состоят части ядра: Кварки

Рассмотрим типы частиц

Частицы сил: Бозоны

Частицы материи: фермионы

Калибровочные бозоны: Частицы, удерживающие другие частицы вместе

Исследование теории того, откуда появляется масса

От большого к малому: Иерархическая проблема в физике

Глава 9: Физика в космосе: Учитывая космологию и астрофизику

Создание неточной модели Вселенной

Аристотель определяет сферы во Вселенной

Птолемей помещает Землю в центр Вселенной ( и Католическая церковь согласна)

Вселенная Эйнштейна: некоторые изменения разрешены

Коперник исправляет, что где во Вселенной

Созерцание движений небесных тел

Представление идеи о Расширяемости Вселенной

Открытие того, что у энергии и давления есть сила тяжести

Хаббл едет домой

Обнаружение Начала: Теория Большого Взрыва

Противление большому взрыву: Теория устойчивого состояния

Идем с битой к большому взрыву: Космическое микроволновое фоновое излучение

Понимание, откуда приходят химические элементы

Использование инфляции вселенной для решения проблем плоскостности и горизонта

Проблемы вселенной: Слишком далекая и слишком плоская

Быстрое расширение на раннем этапе имеет решения

Темная материя: источник дополнительной гравитации

Темная энергия: подталкивание расширение вселенной

Растяжение ткани пространства-времени в черной дыре

Что происходит внутри черной дыры?

Что происходит на краю черной дыры?

Часть 3: Построение Теории Струн: Теория Всего

Глава 10. Ранние струны и суперструны: столь странные теории Начала

Теория бозонных струн: Первая теория струн

Объяснение рассеивания частиц ранними двойными моделями резонанса

Исследование первой физической модели: Частицы как струны

Теория бозонных струн проигрывает стандартной модели

Почему Теория бозонных струн не описывает нашу Вселенную

Безмассовые частицы

Тахионы

Электроны под запретом

25 космических измерений, плюс 1 - время

Спасительная суперсимметрия: теория суперструн

Фермионы и бозоны сосуществовуют...отчасти

Двойное удовольствие от элементарных частиц:
Суперсимметрия выдвигает гипотезу суперпартнеров

Устранены некоторые проблемы, но остается проблема измерения...

Суперсимметрия и квантовая гравитация в эпоху диско

Найден гравитон скрывающийся в теории струн

Другая теория суперсимметричной гравитации : Супергравитация

Струнные теоретики не уважаются

Теория всего: Первая революция суперпострун

Но у нас есть пять теорий!

Теория струн Типа I

Теория струн Типа II А

Теория струн Типа II В

Две струны в одной: Гетеротические струны

Как свернуть пространство: Представление Пространства Калаби — Яу

Теория струн теряет пар

Глава 11. М-теория и за ее пределами: Согласование теории струн

Введение в единую теорию: M-теория

Перевод одной теории струн в другую: Дуализм

Используя две дуальности, для объединения пяти теорий суперструн

Вторая революция суперструн начинается: объединение с 11-мерной теорией

Браны: Протянем струны

Открытие D-бранов: Предоставим открытым струнам что-то, за что можно держаться

Создание элементарных частиц из p-бранов

Делаем вывод, что браны требуются М-теории

Объединение D-бранов и p-бранов в один тип бранов

Использование бранов для объяснения черных дыр

Увязнем в бране: Миры бранов

Теория матриц как возможная M-теория

Получение представления о голографическом принципе

Сбор многомерной информации на плоской поверхности

Подключение голографического принципа к нашей реальности

Учитывая соотношение AdS/CFT

Теория струн удивила Темной Энергией

Рассмотрение предположений, почему измерения иногда распрямляются

Измеримые измерения

Определение измерений: модели Рендалл-Сундрума

Понимание текущей картины: множество теорий

Человеческий принцип требует наблюдателей

Несогласие с ценностью принципа

Глава 12: Проверка теории струн

Понимание препятствий

Тестирование неполной теории со смутными предсказаниями

Тест против доказательства

Тестирование Суперсимметрии

Поиск отсутствующих частиц

Тестирование последствий суперсимметрии

Тестирование гравитации в сверх-измерениях

Тестирование закона обратных квадратов

Поиск гравитационных волн в CMBR
Опровержение теории струн кажется проще, чем есть на самом деле

Нарушение относительности

Математические несогласованности

Мог ли распад протона означать катастрофу?

Ищем доказательства в космической лаборатории

Исследование вселенной

Использование внешних космических лучей, для усиления небольших событий

Анализ темной материи и темной энергии

Определение космических суперструн

Ищем доказательства, вернувшись домой: использование ускорителей частиц

Релятивистский Тяжелый Ионный Коллайдер (RHIC)

Большой Адронный Коллайдер (LHC)

Коллайдеры будущего

Часть 4: Невидимый Космос: Теория струн на границах знания 227

Глава 13. Создание пространства для дополнительных измерений 229

Что такое измерения? 229

Двухмерное пространство: Исследование геометрии плоскости 230

Евклидова геометрия: Вспомните геометрию средней школы 231

Декартова геометрия: Слияние алгебры и Евклидовой геометрии.... 231

Три измерения пространства 233

Прямая линия в пространстве: векторы 233

Искривление 2-мерного пространства в трех измерениях: лента Мебиуса

Больше завихрений в трех измерениях: Неевклидова геометрия

Четыре измерения пространства-времени

Добавка большего количества измерений, чтобы заставить теорию работать

Отправка пространства и времени на гибочный пресс

Действительно ли необходимы дополнительные измерения?

Предлагая альтернативу многочисленным измерениям

Сравнивая меньшее количество измерений с более простыми уравнениями

Глава 14: Наша вселенная — теория струн, космология и астрофизика

Начало Вселенной согласно теории струн

Что было до взрыва?

Что взорвалось?

Объяснение черных дыр теорией струн

Теории струн и термодинамика черной дыры

Теория струн и парадокс информации о черной дыре

Эволюция Вселенной

Разбухание продолжается: Вечная инфляция

Скрытая материя и энергия

Неоткрытая страна: Будущее Космоса

Вселенная льда: большая заморозка

От точки к точке: большое сжатие

Новое начало: Большой отскок

Исследования точно настроенной вселенной

Глава 15: Параллельные вселенные: Вы можете быть в двух местах одновременно

Исследование Мультивселенной: Теория параллельных Вселенных

Уровень 1: Если Вы зайдете достаточно далеко, то Вы возвратитесь домой

Уровень 2: Если Вы зайдете достаточно далеко, то Вы попадете в страну чудес

Уровень 3: Если Вы останетесь там же, то Вы столкнетесь с собой

Уровень 4: Где-нибудь за радугой, есть волшебная земля....

Получение доступа к другим Вселенным

История гиперпространства

Как квантовая механика может вытащить нас отсюда туда

Глава 16: Будет время, будут и путешествия

Временная механика
Как время летит

Стрела времени: билет в один конец

Теория относительности, мировые линии, и листы:

Передвижение сквозь пространство и время.

Хронология Хокинга в защиту предположения: Вы никуда не пойдете

Замедление времени останавливается при использовании теории относительности

Расширение времени: Иногда даже лучшие часы "отстают"

Горизонты событий черной дыры: Особенно-медленная версия замедленного движения

Общая теория относительности и червоточины: Дверные проемы в пространстве и времени

Срезание пути через пространство и время сквозь червоточину

Преодоление нестабильности червоточины с отрицательной энергией

Пересечение космических струн для возможности путешествия во времени

Двухвременная наука: Теория струн делает измерения с большим количеством времени возможными

Добавляя новое измерение времени

Отражая двухвременную вселенную на одновременную

Имеет ли двухвременная физика какие-либо реальные утверждения?

Отправка сообщений во времени

Парадокс путешествия во времени

Парадокс близнецов

Парадокс дедушки

Где находятся путешественники во времени?

Часть 5: Что говорят другие парни: Критика и альтернативы

Глава 17. Пристальный взгляд на противоречие теории струн

Струнные войны: излагая аргументы

Тридцать лет и итог: представление дискуссий с точки зрения скептика 299

Гонка критиков

Действительно ли теория струн научная?

Аргумент № 1: Теория струн ничего не объясняет 301

Аргумент № 2: Теория струн объясняет слишком много 302

Обращаясь критическим взглядом к теоретикам струн 305

Сотни физиков просто не могут ошибаться 305

Контролируя академическое королевство 306

Описывает ли теория струн нашу вселенную? 308

Понять смысл дополнительных измерений 309

Пространство-время должно быть жидким 309

Насколько конечна теория струн? 310

Опровержение теории струн 311

Глава 18. Петлевая квантовая гравитация: Главный конкурент теории струн 313

Овладевание петлей: знакомство с еще одним путем к квантовой гравитации

Большие дебаты вокруг основы

И все же, что образовывает петли?

Прогнозирование с петлевой квантовой гравитацией 317

Гравитация существует (Наконец-то!) 317

Черные дыры удерживают только часть пространства 317

Гамма-всплески, излучение распространяется с разной скоростью 318

Поиск пользы и недостатка с помощью петлевой квантовой гравитации

Выгода конечной теоремы 318

Фокусируемся некоторое время на недостатках

Так что, эти две теории одно и то же с разными названиями? 320

Глава 19. Взгляд на другие способы объяснить вселенную 323

Выбирая другие пути к квантовой гравитации

Причинная(каузальная) динамическая триангуляция (ПДТ): если у вас есть время, то у меня есть пространство 324

Квантовая Эйнштейновская гравитация: слишком мал, чтобы тащить

Квантовые графы: отсоединение узлов 326

Внутренняя относительность: Вкручивание вселенной в существование 327

Ньютон и Эйнштейн не вывели все правила: Изменение закона всемирного тяготения 328

Двойная специальная теория относительности (дСТО): в двое больше больше пределов при обычной относительности

Модифицированная ньютоновская динамика (МОНД): игнорирование темной материи

Переменная скорость света (VSL): Свет используемый для еще более быстрых путешествий 329

МОдифицированная Гравитация (МОГ): чем больше расстояние, тем больше гравитация

Переписывая учебники математики и физики 332

Вычислить это: Квантовая теория информации 333

Рассматривая отношения: Теория твисторов 334

Объединение математических систем: Некоммутативная геометрия 334

Часть 6: Часть Десятки 337

Глава 20. Десять вопросов: теория всего должна (в идеале) ответить 339

Большой взрыв: Что взорвалось (и вздулось)?

Барионная асимметрия: почему материя существует?

Проблемы иерархии: Почему существуют промежутки в силах, частицах и энергетических уровнях?

Тонкая настройка: Почему же фундаментальные константы имеют те значение, которые имеют?

Парадокс информации Черной Дыры: Что происходит с пропавшей материей Черной дыры?

Квантовая интерпретация: Что означает квантовая механика?

Темная тайна № 1: Что такое темная материя (и почему её так много)?

Темная тайна № 2: Что такое темная энергия (и почему она настолько слаба)?

Симметрия времени: Почему кажется, что время не движется вперед?

Конец Вселенной: Что будет дальше?

Глава 21: Десять известных струнных теоретиков

Эдвард Виттен

Джон Генри Шварц

Ёитиро Намбу

Леонард Сасскинд

Дэвид Гросс

Джо Полчинский

Хуан Мальдасена

Лиза Рэндалл

Мичио Каку

Брайан Грин

Индекс

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/38781/141931

Переводчики: falcton, Irina73, Swarlz, EvilDream

nequt, alexeybrod